RU2737666C1 - Гибко-плоский электронагреватель - Google Patents
Гибко-плоский электронагреватель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2737666C1 RU2737666C1 RU2020112382A RU2020112382A RU2737666C1 RU 2737666 C1 RU2737666 C1 RU 2737666C1 RU 2020112382 A RU2020112382 A RU 2020112382A RU 2020112382 A RU2020112382 A RU 2020112382A RU 2737666 C1 RU2737666 C1 RU 2737666C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electric heater
- flexible
- flat electric
- covering layer
- layer
- Prior art date
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 20
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims abstract 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 9
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 9
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 claims description 5
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 239000005030 aluminium foil Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 abstract 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 7
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000010943 off-gassing Methods 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 1
- 230000000191 radiation effect Effects 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/10—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
- H05B3/34—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater flexible, e.g. heating nets or webs
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
Landscapes
- Surface Heating Bodies (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области космического машиностроения и может быть использовано при изготовлении гибких, плоских, гибко-плоских электронагревателей (ЭН) космических аппаратов (КА). Технический результат - создание ЭН с увеличенным КПД для условий штатной работы в составе КА негерметичного конструктивного исполнения (в условиях открытого космоса, в вакууме). Достигается тем, что в конструкцию ЭН в качестве покрывного слоя устанавливают дополнительный слой материала, непрозрачного для инфракрасного излучения и имеющего малый коэффициент черноты, который отражает тепловое (инфракрасное) излучение ЭН, направленное в верхнюю полусферу, и направляет инфракрасное излучение в нижнюю полусферу. В качестве отражающего слоя можно использовать алюминиевую фольгу или/и полимерные материалы, пленки, стеклоткань с коэффициентом черноты менее 0,6. 6 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к области космического машиностроения и может быть использовано при изготовлении гибких, плоских, гибко-плоских электронагревателей, поддерживающих в работоспособном состоянии (в заданном диапазоне эксплуатационных температур) радиоэлектронную аппаратуру и узлы космического аппарата (КА) при воздействии низких температур космического пространства посредством подогрева радиоэлектронной аппаратуры (узлов) т.е. нагреваемых объектов (НО) до значений эксплуатационных температур включением электронагревателей в течение заданного времени. Изобретение направлено на увеличение коэффициента полезного действия (КПД) и совершенствование конструкции электронагревателей при эксплуатации в условиях вакуума в составе космических аппаратов негерметичного исполнения. Изобретение может быть использовано в других областях техники, где изготавливают и применяют электронагреватели с заданными геометрическими свойствами (размерами), прочностными характеристиками (гибкость, стойкость к механическим и радиационным воздействиям), нормируемой тепловой отдачей, с ограничением теплового потока в одном направлении, увеличенным КПД.
В настоящее время известен гибкий электрообогреватель патент RU C2 2613497, принятый за прототип, содержащий резистивный элемент, расположенный между двумя листами электроизоляционного материала и снабженный токоподводящими проводами, снабженный дополнительным листом электроизоляционного материала, расположенным между двумя указанными листами, при этом резистивный элемент выполнен из металла или сплава и без перегибов закреплен на дополнительном листе, причем листы электроизоляционного материала состоят из одного или нескольких разнородных гибких термостойких радиационностойких высокоэлектроизоляционных материалов с малым газовыделением в вакууме и имеют плоскую или криволинейную форму.
Из теории теплообмена известно три способа передачи тепловой энергии к нагреваемому объекту: кондуктивный, конвективный, излучением. В КА нагреваемыми объектами являются узлы космического аппарата, радиоэлектронная аппаратура и др., расположенные на панелях КА в условиях открытого космоса (космического вакуума). В вакууме передача тепла конвекцией ничтожна. В связи с этим в космическом аппарате негерметичного конструктивного исполнения теплообмен между электронагревателем и нагреваемым объектом возможен двумя способами: кондуктивным, между поверхностью электронагревателя и поверхностью НО, и излучением с поверхности электронагревателя (т.е. во все стороны по отношению к поверхности электронагревателя: в направлении верхней полусферы, в направлении нижней полусферы). Тепловой поток электронагревателя излучением в направлении верхней полусферы снижает КПД электронагревателя т.к. не используется для нагрева узла космического аппарата. Тепловой поток электронагревателя излучением в направлении нижней полусферы повышает КПД электронагревателя, т.к. используется для нагрева НО. Таким образом, известная конструкция электрообогревателя RU 2613497, установленного на НО в космическом аппарате негерметичного исполнения имеет существенный недостаток в виде наличия паразитного излучения в верхнюю полусферу за счет излучения с поверхности электронагревателя, не неиспользуемого для нагрева НО и снижающего КПД электронагревателя.
В космических аппаратах (в зависимости от конструктивного исполнения) используется от нескольких десятков до нескольких сотен электронагревателей, что составляет величину в несколько десятков процентов от общего количества потребляемой электроэнергии в системе электропитания, увеличение КПД одного электронагревателя ведет к существенному сокращению электроэнергии, потребляемой от системы электропитания космического аппарата всех электронагревателей, что позволит уменьшить мощность системы электропитания, используемую на нагрев КА, т.е. массу, или увеличить полезную нагрузку космического аппарата.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является совершенствование конструкции электронагревателя (ЭН) с увеличением КПД для условий штатной работы в составе КА негерметичного конструктивного исполнения (в условиях открытого космоса, в вакууме).
Задача решается за счет того, что в гибко-плоский электронагреватель, содержащий резистивный элемент, расположенный между двумя листами электроизоляционного материала и снабженный токоподводящими проводами, на сторону ЭН, противоположную нагреваемому объекту устанавливают дополнительный покрывной слой отражающего материала непрозрачного для инфракрасного излучения и имеющего малый коэффициент черноты. Слой экранирует инфракрасное излучение электронагревателя в верхнюю полусферу, и направляет инфракрасное излучение в нижнюю полусферу. В качестве материала можно использовать алюминиевую фольгу, или полимерные материалы, пленки, с коэффициентом черноты менее 0,6.
В качестве примера ниже приведен способ изготовления гибко-плоского электронагревателя с применением конкретных параметров, заключающийся в последовательном выполнении следующих технологических операций:
1. Нарезают заготовку из гибкой стеклоткани без пропитки; нарезают заготовки из гибкой стеклоткани, пропитанной олигомерным материалом, содержащим эпоксидные группы, отвержденной до стадии В; нарезают заготовку резистивного слоя; нарезают заготовку отражающего слоя из фольги; нарезают заготовки гибких токовыводов из проводов;
2. Собирают основание, в котором проводят укладку заготовки из гибкой стеклоткани без пропитки на нижнюю плиту приспособления для прессования; укладку заготовки гибкой стеклоткани, пропитанной олигомерным материалом, содержащим эпоксидные группы, отвержденной до стадии В; укладку проводящего слоя из фольги; выполняют соединение верхней и нижней плиты приспособления для прессования;
3. Проводят первое прессование основания в соответствии с допустимыми согласно техническим условиям для используемых стеклотканей и фольги давлением, температурой и длительностью;
4. Вынимают основание из приспособления для прессования;
5. Обрезают облой по периметру основания;
6. Для изготовления гибко-плоского электронагревателя берут основание, прошедшее стадию первого прессования. Выполняют фотошаблон рисунка резистивного слоя; наносят фоторезист на фольгу; экспонируют фоторезист; проявляют фоторезист; вытравливают рисунок резистивного слоя в травильном растворе; промывают основание с удалением остатков травильного раствора и фоторезиста;
7. Проводят предварительные электрические испытания;
8. Проводят пайку гибких токовыводов к резистивному слою подготовленного основания;
9. Проводят второе прессование основания с токовыводами, прошедшего стадию первого прессования, с заготовкой из гибкой стеклоткани, пропитанной олигомерным материалом, содержащим эпоксидные группы, отвержденной до стадии В, с заготовкой из отражающего слоя из фольги в соответствии с допустимыми согласно техническим условиям для используемых материалов давлением, температурой и длительностью;
10. Проводят окончательные электрические и термовакуумные испытания.
В основе новой конструкции лежит гибкая стеклоткань без пропитки, гибкая стеклоткань, пропитанная олигомерным материалом, содержащим эпоксидные группы, отвержденная до стадии В (композиционная полимерная пленка со слоями из термореактивного и/или термопластичного полимеров), проводящий слой в виде рисунка из материала с высоким сопротивлением, и экранирующий слой из отражающей фольги (композиционная полимерная пленка со слоями из термореактивного и/или термопластичного полимеров с отражающим слоем), токовыводы из гибкого провода. Принципиально новым в конструкции электронагревателя является то, что применен отражающий слой, экранирующий тепловое (инфракрасное) излучение в верхнюю полусферу и направляющий его в нижнюю полусферу что увеличивает коэффициент полезного действия электронагревателя. Дополнительные электрические и термовакуумные испытания гарантируют работоспособность в течение заданного времени.
Таким образом, технический результат достигается за счет применения в конструкции ЭН покрывного отражающего слоя из фольги, экранирующей тепловое (инфракрасное) излучение в верхнюю полусферу и направляющий это излучение в нижнюю полусферу, что позволяет повысить эффективность работы (коэффициент полезного действия) электронагревателя в условиях космоса (в космических аппаратах негерметичного исполнения).
Claims (7)
1. Гибко-плоский электронагреватель, содержащий резистивный элемент, расположенный между двумя листами электроизоляционного материала и снабженный токоподводящими проводами, а также дополнительным листом электроизоляционного материала, расположенного между двумя указанными листами, с резистивным элементом, выполненным из металла или сплава и без перегибов, который закреплен на дополнительном листе, причем листы электроизоляционного материала состоят из одного или нескольких разнородных гибких термостойких радиационно-стойких высокоэлектроизоляционных материалов с малым газовыделением в вакууме и имеющих плоскую или криволинейную форму, отличающийся тем, что на сторону электронагревателя, противоположную нагреваемому объекту, устанавливают дополнительный покрывной слой отражающего материала, непрозрачного для инфракрасного излучения и имеющего малый коэффициент черноты, который экранирует инфракрасное излучение электронагревателя в верхнюю полусферу и направляет инфракрасное излучение в нижнюю полусферу.
2. Гибко-плоский электронагреватель по п. 1, отличающийся тем, что в качестве покрывного слоя используют алюминиевую фольгу.
3. Гибко-плоский электронагреватель по п. 1, отличающийся тем, что в качестве покрывного слоя используют композиционную полимерную пленку со слоями из термореактивного и/или термопластичного полимеров с отражающим слоем.
4. Гибко-плоский электронагреватель по п. 1, отличающийся тем, что в качестве покрывного слоя используют стеклоткань, пропитанную олигомерным материалом, содержащим эпоксидные группы, отвержденную до стадии В с отражающим слоем.
5. Гибко-плоский электронагреватель по п. 1, отличающийся тем, что в качестве покрывного слоя используют стеклоткань, пропитанную олигомерным материалом с отражающим слоем.
6. Гибко-плоский электронагреватель по п. 1, отличающийся тем, что в качестве покрывного слоя используют полимерный материал с отражающим слоем.
7. Гибко-плоский электронагреватель по п. 1, отличающийся тем, что в качестве покрывного слоя используют полимерную пленку со слоями из термореактивного и/или термопластичного полимеров с отражающим слоем.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020112382A RU2737666C1 (ru) | 2020-03-26 | 2020-03-26 | Гибко-плоский электронагреватель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020112382A RU2737666C1 (ru) | 2020-03-26 | 2020-03-26 | Гибко-плоский электронагреватель |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2737666C1 true RU2737666C1 (ru) | 2020-12-02 |
Family
ID=73792518
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020112382A RU2737666C1 (ru) | 2020-03-26 | 2020-03-26 | Гибко-плоский электронагреватель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2737666C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2762623C1 (ru) * | 2021-06-15 | 2021-12-21 | Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф.Решетнёва» | Радиационный гибко-плоский электронагреватель |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104981037A (zh) * | 2014-07-11 | 2015-10-14 | 河北圣佳电子科技有限公司 | 一种防辐射碳纤维发热电缆 |
RU2597836C2 (ru) * | 2014-07-24 | 2016-09-20 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Способ изготовления гибкого электрообогревателя |
CN106102193A (zh) * | 2016-07-19 | 2016-11-09 | 盐城市新星科技有限公司 | 一种纳米红外电热圈 |
RU2613497C2 (ru) * | 2014-07-24 | 2017-03-16 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы имени академика М.Ф. Решетнёва" | Гибкий электрообогреватель |
RU2710029C2 (ru) * | 2018-11-15 | 2019-12-24 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Способ изготовления гибко-плоского электронагревателя |
-
2020
- 2020-03-26 RU RU2020112382A patent/RU2737666C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104981037A (zh) * | 2014-07-11 | 2015-10-14 | 河北圣佳电子科技有限公司 | 一种防辐射碳纤维发热电缆 |
RU2597836C2 (ru) * | 2014-07-24 | 2016-09-20 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Способ изготовления гибкого электрообогревателя |
RU2613497C2 (ru) * | 2014-07-24 | 2017-03-16 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы имени академика М.Ф. Решетнёва" | Гибкий электрообогреватель |
CN106102193A (zh) * | 2016-07-19 | 2016-11-09 | 盐城市新星科技有限公司 | 一种纳米红外电热圈 |
RU2710029C2 (ru) * | 2018-11-15 | 2019-12-24 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Способ изготовления гибко-плоского электронагревателя |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2762623C1 (ru) * | 2021-06-15 | 2021-12-21 | Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф.Решетнёва» | Радиационный гибко-плоский электронагреватель |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6773779B2 (ja) | ポリマー導体シート、太陽電池、およびその製造方法 | |
CN101346825B (zh) | 光伏模块以及制造该光伏模块的互连方法 | |
JP5279813B2 (ja) | 太陽電池モジュールおよびその製造方法 | |
WO2015133633A1 (ja) | 太陽電池モジュール用封止シートおよび太陽電池モジュール | |
CN112789735B (zh) | 生产在两个方向上弯曲的太阳能面板的方法 | |
RU2737666C1 (ru) | Гибко-плоский электронагреватель | |
JP6532046B2 (ja) | 太陽電池モジュール | |
KR101832193B1 (ko) | 용접예열히터 | |
KR101182879B1 (ko) | 태양전지 리본 솔더링 장치 및 방법 | |
RU2597836C2 (ru) | Способ изготовления гибкого электрообогревателя | |
US10074765B2 (en) | Systems, method and apparatus for curing conductive paste | |
RU2602799C2 (ru) | Способ изготовления гибко-плоского электронагревателя | |
CN105308735A (zh) | 低放射率静电卡盘 | |
RU2710029C2 (ru) | Способ изготовления гибко-плоского электронагревателя | |
CN106793196B (zh) | 一种高吸收率薄膜型电加热片 | |
US20180122979A1 (en) | System and method for curing conductive paste using induction heating | |
CN116885021A (zh) | Ibc太阳能电池的电极结构及制作方法 | |
KR102014114B1 (ko) | 다수의 평면 구역에 적합한 평판형 히터 장치 | |
JP2014192481A (ja) | 太陽電池用金属箔積層体、太陽電池モジュール、および太陽電池用金属箔積層体の製造方法 | |
RU2762623C1 (ru) | Радиационный гибко-плоский электронагреватель | |
JP3172112B2 (ja) | 積層体の製造方法及び製造装置 | |
RU2798108C1 (ru) | Многослойный гибко-плоский электронагреватель | |
JP5618274B2 (ja) | 太陽電池モジュールの製造方法 | |
KR20190016791A (ko) | 발열체 및 이를 포함하는 히터유닛 | |
WO2024037636A1 (zh) | 封装层压装置、设备及工艺方法 |